JPH09113792A - 対物レンズ交換機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】対物レンズの交換に拘らず、ステージ上の試料
を常にその周囲から見やすい状態に保つことができる対
物レンズ交換機構を提供すること。 【解決手段】複数の対物レンズ２４、２８を保持可能と
し顕微鏡本体に取付けられることで各対物レンズ２４、
２８を選択的に前記顕微鏡の観察光軸上に配置する対物
レンズ交換機構において、前記顕微鏡におけるステージ
３の上方に設けられているアーム１の下面に設けられた
アリみぞ１１と、第１の面（２２）及び該第１の面（２
２）に隣接する第２の面（２５）に各々アリみぞ１１に
適合するアリ２１、２６を設け、かつ前記第１及び第２
の面（２２、２５）に各々対向する面（２３、２７）に
対物レンズ２４、２８を保持可能にしたレンズ交換部材
（２）と、を備え、レンズ交換部材（２）のいずれかの
アリ（２２、２６）をアリみぞ１１に嵌挿することによ
り対物レンズ（２４、２８）の交換を可能にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学顕微鏡に適用
される対物レンズ交換機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】

（第１の従来例）図３は、実開平６−４０９１０に開示
されている対物レンズ交換機構（以下レボルバーと称
す）を正立顕微鏡に装着した場合の側面図である。図３
において１は顕微鏡本体のアームであり、このアーム１
にはアリみぞ１１が設けられている。また、２はレボル
バー本体であり、このレボルバー本体２にはアリ２１が
備えられている。そしてこのアリ２１とアリみぞ１１に
より、レボルバー本体２がアーム１に着脱可能になって
いる。

【０００３】また７は対物座であり、この対物座７は回
転軸７１を中心として回転可能に装着されている。この
対物座７には二つの対物レンズ２４，２８が備えられて
いる。また３はＸＹステージであり、このＸＹステージ
３上にはシャーレ５が支持されている。このシャーレ５
の底面には試料４が載置されており、さらにシャーレ５
内には水などの液体６が収容されている。そして二つの
対物レンズ２４，２８のうち観察を行なうための一方の
対物レンズ２４が試料４上にセットされ、その対物レン
ズ２４の先端が液体６中に浸されている。

【０００４】図３に示した構成をなすレボルバーにおい
て、観察を行なうための対物レンズすなわち試料４上に
セットされる対物レンズを２４から２８へ交換する場
合、対物座７と一体化されている図示しないレバーを用
いる。そして対物レンズの交換が行なわれた場合、対物
座７が回転軸７１を中心として７′に示す位置まで移動
し、対物レンズ２４より後方に位置していた対物レンズ
２８が試料４上にセットされる。同時に対物レンズ２４
はさらに前方へ移動することになる。

【０００５】（第２の従来例）図４は、従来から一般的
に用いられているレボルバーを正立顕微鏡に装着した例
を示す側面図である。なお図４において図３と同一な部
分には同一符号を付してある。レボルバー本体２には対
物レンズ変換リング９が装着されている。この変換リン
グ９は回転軸９１を中心として回転可能である。交換リ
ング９には二つの対物レンズ２４，２８が備えられてお
り、変換リング９を回転させることにより、いずれかの
対物レンズ２４，２８を試料４上にセットさせることが
できる。また、変換リング９は、水平面から上方かつ前
方へ傾斜するよう装着されており、試料４上にセットさ
れない対物レンズ２８は、もう一方の対物レンズ２４よ
り前方かつ上方に位置することになる。

【０００６】（第３の従来例）図５の（ａ）及び（ｂ）
は、図４に示した試料４上にセットされない対物レンズ
２８が対物レンズ２４より後方へ位置するようにしたレ
ボルバーを、正立顕微鏡に装着した例を示す側面図と正
面図である。なお図５の（ａ）及び（ｂ）において図４
と同一な部分には同一符号を付してある。

【０００７】図５の（ａ）に示すレボルバーは図４に示
したものと比べて、レボルバー本体２の向きが前後逆方
向になるようアーム１に装着されている。このため、レ
ボルバー本体２に装着される交換リング９は、水平面か
ら上方かつ後方へ傾斜するようになり、試料４上にセッ
トされない対物レンズ２８は、もう一方の対物レンズ２
４より後方かつ上方に位置することになる。

【０００８】図５の（ｂ）は、図５の（ａ）に示したレ
ボルバーを前方から見た正面図である。なお、１０１は
図５の（ｂ）の左方向から図示していないマニピュレー
タにより支持されている電極である。この電極１０１は
試料４に対して電気生理実験を行なうために、その挿入
角度がステージ３に対して、θの角度をなすようセット
されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記第１〜第３の従来
例にて示した構成をなすレボルバーは、それぞれ以下の
ような問題点がある。 （第１の従来例の問題点）後方の対物レンズ２８を試料
４上へセットすると、対物レンズ２４が試料４から前方
側へ位置してしまうため、観察者は対物レンズ２４が邪
魔になり、試料４周辺から試料４を見ることが困難にな
ってしまう。

【００１０】（第２の従来例の問題点）図４に示したよ
うに変換リング９に対物レンズを２本装着すると、どち
らの対物レンズ２４，２８を試料４上にセットした場合
でも、観察者はもう一方の前方側の対物レンズが邪魔に
なり、試料４周辺から試料４を見ることが困難になって
しまう。また、変換リング９に対物レンズを１本のみ装
着し、その対物レンズを試料４上にセットした場合で
も、変換リング９及びレボルバー本体２が邪魔になり、
観察者が試料４周辺から試料４を見ることが困難になっ
てしまう。

【００１１】（第３の従来例の問題点）図５の（ｂ）に
示したように電極１０１をセットした場合、変換リング
９及びレボルバー本体２のなす形状のため、電極１０１
とステージ３とのなす角度θは小さく限定されてしま
う。この種の実験を有効に行なうためには、角度θが大
きいことが要求されている。

【００１２】本発明の目的は、下記の対物レンズ交換機
構を提供することにある。 (1) 対物レンズの交換に拘らず、ステージ上の試料を常
にその周囲から見やすい状態に保つことができる対物レ
ンズ交換機構。 (2) マニピュレータの電極の先端等をステージ上の試料
にセットする際その挿入角度を大きくとれる対物レンズ
交換機構。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、本発明の対物レンズ交換機構は以下の
如く構成されている。 （１）本発明の対物レンズ交換機構は、複数の対物レン
ズを保持可能とし、顕微鏡本体に取付けられることで前
記各対物レンズを選択的に前記顕微鏡の観察光軸上に配
置する対物レンズ交換機構において、前記顕微鏡におけ
るステージの上方に設けられているアームの下面に設け
られたアリみぞと、第１の面及びこの第１の面に隣接す
る第２の面に各々前記アリみぞに適合するアリを設け、
かつ前記第１及び第２の面に各々対向する面に対物レン
ズを保持可能にしたレンズ交換部材と、を備え、前記レ
ンズ交換部材のいずれかのアリを前記アリみぞに嵌挿す
ることにより対物レンズの交換を可能にした。 （２）本発明の対物レンズ交換機構は上記（１）に記載
の機構であって、かつ前記レンズ交換部材は直方体の形
状をなす部材に前記各アリを設けた。 （３）本発明の対物レンズ交換機構は上記（２）に記載
の機構であって、かつ前記第１の面と前記第２の面とが
接する辺を該辺と隣接する辺より短くした。

【００１４】上記手段を講じた結果、それぞれ次のよう
な作用が生じる。 （１）本発明の対物レンズ交換機構によれば、顕微鏡の
アームの下面に設けられたアリみぞに、レンズ交換部材
の第１の面または該第１の面に隣接する第２の面に設け
られたアリを嵌挿することにより対物レンズの交換を可
能にしたので、前記第１または第２のうちの一方の面に
対向する面に保持された対物レンズを試料上へセットし
たとき、他方の面に対向する面に保持された対物レンズ
を、当該顕微鏡の後方に位置させることが可能になる。
これにより前記対物レンズが当該顕微鏡の前方に突出す
ることがなくなり、ステージ上の前記試料を常にその周
囲から見やすい状態に保つことができる。また、同様に
前記対物レンズを当該顕微鏡の前方に位置させることも
可能であり、これにより、例えば当該顕微鏡の後方側に
対物レンズがあると前記ステージ上に載置しにくい試料
でも載置可能になり、観察を行なうことが可能になる。 （２）本発明の対物レンズ交換機構によれば、レンズ交
換部材は直方体の形状をなす部材に各アリを設けたの
で、当該対物レンズ交換機構を簡易に加工、製造するこ
とができる。また、当該対物レンズ交換機構を一つの部
品として可動部のない一体化された構成とすることがで
きることで、可動機構の故障が有り得なくなる。 （３）本発明の対物レンズ交換機構によれば、第１の面
と前記第２の面とが接する辺を該辺と隣接する辺より短
くしたので、例えばマニピュレータの電極の先端をステ
ージ上の試料にセットする際その挿入角度を大きくとれ
るため、当該顕微鏡を電気生理実験等に有効に活用でき
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】

（第１の実施の形態）図１は本発明の第１の実施の形態
に係る対物レンズ交換機構を適用した正立顕微鏡の側面
図である。なお当該正立顕微鏡はアーム上下移動型であ
ってもステージ上下移動型であってもよい。

【００１６】図１において１は顕微鏡本体のアームであ
り、このアーム１にはアリみぞ１１が設けられている。
このアリみぞ１１はその一端がアーム１の端部で開放さ
れており、もう一端は図１に示すａの箇所で閉鎖されて
いる。また、２は直方体の形状をなすレボルバー本体で
あり、このレボルバー本体２の一面２２には前記アリみ
ぞ１１に適合するアリ２１がレボルバー本体２と一体化
するよう設けられている（または、アリ２１がネジ止
め、接着等によりレボルバー本体２と一体化されてい
る）。図１では、アリ２１の一端がアリみぞ１１のａに
当付いている。なお、このアリ２１はアーム１のアリみ
ぞ１１においてスライド可能である。これによりアリ２
１を前記アーム１の端部からアリみぞ１１へ嵌挿でき、
レボルバー本体２を面２２を上面として、アーム１へ着
脱可能となる。

【００１７】レボルバー本体２にてアリ２１が設けてい
る面２２と対向する面２３には、対物レンズを固定する
ための図示しない雌ネジが設けられている。また、面２
２と垂直に接する一つの面２５にも、上述したと同様に
アリ２６が設けられている。さらに、このアリ２６が設
けられている面２５と対向する面２７にも、対物レンズ
を固定するための図示しない雌ネジが設けられている。

【００１８】対物レンズ２４，２８は、各々雄ネジを設
けている。そしてその雄ネジが各々レボルバー本体２の
面２３，２７に設けられている雌ネジへネジ込まれるこ
とにより、各対物レンズ２４，２８はレボルバー本体２
に固定される。またレボルバー本体２の内部には、各対
物レンズ２４，２８からの観察光を通過させるための穴
が前記雌ネジに連通して設けられている。図１に示すよ
うに本第１の実施の形態では、対物レンズ２４が面２３
に固定され、ＸＹステージ３に載置されている試料４上
に位置している。また対物レンズ２８が面２７に固定さ
れており、対物レンズ２８は対物レンズ２４より後方か
つ上方に位置している。また１２は固定ネジであり、こ
の固定ネジ１２がアーム１に設けられた図示しないネジ
部にねじ込まれることにより、レボルバー本体２がアー
ム１に固定される。

【００１９】試料４を観察するための対物レンズを２４
から２８へ交換をする場合、観察者が固定ネジ１２をゆ
るめ、レボルバー本体２を前方へスライドさせ、やがて
アーム１から引き抜く。そして、アリ２６をｂ側からア
ーム１のアリみぞ１１に挿入し、レボルバー本体２を後
方へスライドさせ、やがてアリ２６のｂをアリみぞ１１
の端部ａに当て付ける。これにより、レボルバー本体２
の面２５が上面、面２７が下面となった状態でアリ２６
とアリみぞ１１が嵌合する。そして固定ネジ１２を締め
付けることによりレボルバー本体２が固定され、対物レ
ンズ２４から２８への交換が完了する。これにより、対
物レンズ２４が交換前の対物レンズ２８の位置にセット
され、対物レンズ２８が交換前の対物レンズ２４の位置
すなわち試料４上にセットされることになる。

【００２０】このように本第１の実施の形態では、対物
レンズ２４と２８との交換を行なっても、交換前と同様
対物レンズが前方へ突出しないので、試料４を常にその
周囲から見やすい状態とすることができる。

【００２１】一方で、試料４の形状等の都合上後方へ逃
した対物レンズが邪魔になる場合がある。この場合、図
１に示した状態から上述したと同様の操作で、観察者が
レボルバー本体２を引き抜き、アリ２６をｃ側からアリ
みぞ１１に挿入し、ｃがａに当て付くまでレボルバー本
体２を後方へスライドさせ固定することにより、対物レ
ンズ２４を試料４上にセットされた対物レンズ２８より
前方かつ上方へ位置させることができる。これにより、
例えば後方側に対物レンズがあるとＸＹステージ３上に
載置しにくい試料でも載置可能になり、観察を行なうこ
とができる。

【００２２】また本第１の実施の形態によるレボルバー
は、一つの部品として一体化された構造をなし可動部が
ない。このため可動機構の故障は有り得ず、さらに非常
に安価に製造することができる。

【００２３】（第２の実施の形態）図２は本発明の第２
の実施の形態に係る対物レンズ交換機構を適用した正立
顕微鏡の正面図である。図２に示す正立顕微鏡は、上記
第１の実施の形態に示したものとほぼ同様の構成をな
し、図２において図１と同一な部分には同一符号を付し
てある。

【００２４】図２において２はレボルバー本体であり、
このレボルバー本体２は辺２９の寸法Ｌを短めに設定し
ている。５はシャーレであり、このシャーレ５はＸＹス
テージ３上に支持されており、このシャーレ５の底には
脳スライス等の細胞試料４１が載置されている。さらに
シャーレ５内には、溶液６が収容されている。１０１，
１０２は図示しないマニピュレータの電極であり、これ
ら電極１０１，１０２の先端は前記細胞試料４１にアク
セスされている。なお、図２に示した顕微鏡をＸ方向か
ら見ると図１に示したと同様になり（シャーレ５及び電
極１０１，１０２を除く）、また対物レンズの交換をす
る操作手順は上記第１の実施の形態に示した手順と全く
同じである。

【００２５】例えば細胞操作等の実験のうち、シャーレ
５へ溶液を注入しかつ試料４１に相当する細胞を固定し
て電気的実験を行なう電気生理実験では、図２に示した
電極１０１，１０２とＸＹステージ３のなす挿入角度θ
が大きいほど有効である。この挿入角度θを大きくする
課題は、図２に示したようにレボルバー本体２の寸法Ｌ
を小さくすることで容易に達成できる。

【００２６】また電気生理実験では、低倍率（例えば、
５×〜１０×）の対物レンズで細胞群をみつけ、さらに
高倍率（例えば、２０×〜４０×）の対物レンズで電極
操作を行なう。本発明に示したレボルバーは、前述した
ような倍率の異なる対物レンズを使用し、かつ電極の操
作を行なうような実験に最も有効に活用できる。従来、
この種のレボルバーにはスウィングレボルバー等がある
が、それらと比較すると非常に簡易な構成で実現でき、
かつ安価に製造できる。

【００２７】なお、本発明は上記各実施の形態のみに限
定されず、要旨を変更しない範囲で適時変形して実施で
きる。 （変形例） (1) 上記各実施の形態では、アリ２１と２６とが垂直を
なすよう、直方体をなすレボルバー本体２の各面に装着
されていた。しかし、レボルバー本体２は直方体の形状
に限定されず、各アリの長手方向と前記各アリに対応す
る各対物レンズの光軸方向とが垂直をなしていればよ
い。すなわち、レボルバー本体２は角形状でなくても、
例えば円柱状のものを使用し曲面の所定部分を平状に加
工したものでも、あるいは球状のものを使用し所定部分
を同様に平面カットしたものでも構成できる。また各種
多面体のものでも適用可能である。 (3) 上記第２の実施の形態では、寸法Ｌを小さくするこ
とで電極１０１，１０２のなす挿入角度θを大きくした
が、寸法Ｌが大きめであるレボルバー本体２の下端左右
をカットするような構成にしてもよい。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、下記の対物レンズ交換
機構を提供できる。 (1) 対物レンズの交換に拘らず、ステージ上の試料を常
にその周囲から見やすい状態に保つことができる対物レ
ンズ交換機構。 (2) マニピュレータの電極の先端等をステージ上の試料
にセットする際その挿入角度を大きくとれる対物レンズ
交換機構。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る対物レンズ交
換機構を適用した正立顕微鏡の側面図。

【図２】本発明の第２の実施の形態に係る対物レンズ交
換機構を適用した正立顕微鏡の正面図。

【図３】第１の従来例に係るレボルバーを正立顕微鏡に
装着した場合の側面図。

【図４】第２の従来例に係る一般的に用いられているレ
ボルバーを正立顕微鏡に装着した例を示す側面図。

【図５】第３の従来例に係るレボルバーを正立顕微鏡に
装着した例を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は
正面図。

【符号の説明】

１…アーム、１１…アリみぞ、１２…固定ネジ、２…レ
ボルバー本体、２１…アリ、２２…面、２３…面、２４
…対物レンズ、２５…面、２６…アリ、２７…面、２８
…対物レンズ、２９…辺、３…ＸＹステージ、４…試
料、４１…細胞試料、５…シャーレ、６…溶液、１０１
…電極、１０２…電極、７…対物座、７１…回転軸、９
…対物レンズ変換リング、９１…回転軸、ｄ…観察光
軸。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の対物レンズを保持可能とし、顕微鏡
   本体に取付けられることで前記各対物レンズを選択的に
   前記顕微鏡の観察光軸上に配置する対物レンズ交換機構
   において、 前記顕微鏡におけるステージの上方に設けられているア
   ームの下面に設けられたアリみぞと、 第１の面及びこの第１の面に隣接する第２の面に各々前
   記アリみぞに適合するアリを設け、かつ前記第１及び第
   ２の面に各々対向する面に対物レンズを保持可能にした
   レンズ交換部材と、を備え前記レンズ交換部材のいずれ
   かのアリを前記アリみぞに嵌挿することにより対物レン
   ズの交換を可能にしたことを特徴とする対物レンズ交換
   機構。
2. 【請求項２】前記レンズ交換部材は直方体の形状をなす
   部材に前記各アリを設けたことを特徴とする請求項１に
   記載の対物レンズ交換機構。
3. 【請求項３】前記第１の面と前記第２の面とが接する辺
   を該辺と隣接する辺より短くしたことを特徴とする請求
   項２に記載の対物レンズ交換機構。